2025年*電網發布的《電力變壓器運行故障分析報告》顯示，42%的油浸式變壓器非計劃停運事件由熱故障引發，傳統人工巡檢模式下，運維人員僅能按周開展變壓器油溫監測，無法捕捉繞組內部的瞬時過熱信號，往往故障發生后才能回溯原因，給電網穩定運行帶來極大隱患【1】。隨著新型電力系統建設推進，新能源并網規模持續擴大，變壓器負載波動幅度較傳統電網提升40%以上，對變壓器運維的實時性、精準性提出了更高要求，變壓器溫度在線監測裝置也因此成為主設備狀態運維體系的核心配置之一。

一、行業背景與市場需求

電力變壓器是輸配電體系的核心設備，其運行穩定性直接關系到供電可靠性。DL/T 572-2021《電力變壓器運行規程》明確要求，110kV及以上容量在80MVA及以上的油浸式變壓器應配置在線測溫裝置，2025年南方電網印發的《數字化變電站建設導則》也提出，2026年底前全網在運主變的狀態感知覆蓋率達到*，其中變壓器油溫監測、繞組溫度監測是必選感知項【2】。

除電網側外，新能源場站、軌道交通、高耗能工礦企業的配置需求也在快速釋放，核心需求集中在兩個維度：一是通過變壓器熱故障檢測提前預判絕緣劣化風險，降低非計劃停運帶來的生產損失；二是通過精準的負載監控實現設備動態增容，在安全范圍內提升資產利用效率。

二、核心概念與技術原理

變壓器溫度在線監測裝置是專門針對油浸式變壓器發熱特性開發的在線感知設備，核心監測參數包括頂層油溫、繞組熱點溫度、環境溫度三類，可實現數據實時采集、異常告警、壽命評估、調度聯動等功能。

其中變壓器油溫監測多采用Pt100鉑電阻傳感器植入油箱頂部測溫口，測量精度可達到±0.3℃，采樣頻率可根據運維需求在1分鐘/次到1秒/次之間調整；繞組溫度監測目前有兩類主流技術路線，一類是熱模擬算法，通過采集負載電流、油溫數據結合變壓器出廠參數計算繞組熱點溫度，改造成本較低，適合存量設備升級；另一類是光纖光柵傳感器直接植入繞組內部，測量精度可達±0.5℃，可直接捕捉局部過熱信號，適合新建高電壓等級變壓器配置。

裝置內置的邊緣計算模塊可基于IEC 60076-7的絕緣壽命模型，開展變壓器熱故障檢測、異常告警、壽命評估等功能，同時可對接調度系統開展負載監控，根據實時溫度狀態調整變壓器負載上限【4】。

三、市場現狀與發展趨勢

2026年中國電力科學研究院發布的《電力主設備在線監測市場發展白皮書》顯示，目前國內110kV及以上主變的變壓器溫度在線監測裝置安裝率已達78%，較2025年提升16個百分點，新能源升壓站、軌道交通牽引變的安裝率也分別達到69%、62%【3】。

從技術發展趨勢來看，當前裝置正從單一的溫度采集向多參量融合研判方向升級，部分廠商已經實現溫度數據與局部放電、油色譜數據的聯動分析，變壓器熱故障檢測準確率較單一參數監測提升30%以上；其次是負載監控功能的場景適配性不斷增強，針對新能源場站負載波動大、軌道交通負載隨客流動態變化的特征，新增了場景化的負載曲線模擬功能，可在保障絕緣壽命不受損的前提下，提升設備利用率5%-12%。

四、主流運維方案對比

傳統的變壓器溫度運維主要采用人工定期巡檢加離線紅外測溫的模式，巡檢周期通常為7-15天，僅能測量變壓器外殼溫度，無法獲取內部油溫和繞組溫度數據，變壓器熱故障檢測的漏報率超過60%；而配置變壓器溫度在線監測裝置后，可實現24小時連續監測，變壓器油溫監測、繞組溫度監測數據實時上傳運維平臺，設置多級閾值告警，可提前數小時到數天發現過熱隱患。

對比兩類不同的繞組溫度監測方案，熱模擬算法方案無需改動變壓器內部結構，安裝成本僅為光纖光柵方案的30%，適合存量變壓器的批量改造；光纖光柵方案測量數據更直接，對繞組局部過熱的識別精度更高，適合特高壓變電站、新能源集中并網升壓站等對可靠性要求更高的場景。

五、應用場景分析

（一）省級電網220kV樞紐變電站場景

2026年某東部省份電網對全省127座220kV變電站的主變加裝變壓器溫度在線監測裝置，上線半年內累計預警繞組過熱隱患17起，其中一起提前72小時發現1號主變A相繞組熱點溫度異常攀升，經停電檢查發現繞組內部存在匝間絕緣劣化問題，及時處置避免了主變燒損事故，直接減少經濟損失約230萬元。

（二）100MW集中式光伏升壓站場景

西北某光伏電站2025年底完成主變溫度在線監測裝置改造，依托裝置的負載監控功能，結合當地晝夜溫差大的特征，在夜間環境溫度較低時動態提升主變負載上限15%，2026年上半年累計增加光伏發電消納量約120萬kWh，提升發電收益約48萬元。

（三）城市軌道交通牽引變電站場景

某新一線城市軌道交通12號線的18座牽引變全部配置變壓器溫度在線監測裝置，針對早高峰、晚高峰時段牽引變負載突增的特征，實時開展變壓器熱故障檢測，上線運行1年來未發生一起牽引變過熱停運事件，保障了線路的準點運營。

（四）石化企業廠用變場景

某大型石化煉化廠針對防爆區域的12臺10kV廠用變加裝防爆型變壓器溫度在線監測裝置，實現變壓器油溫監測、繞組溫度監測的24小時連續采集，避免了人工巡檢進入防爆區域的安全風險，同時可提前預判過熱引發的火災隱患，符合石化行業安全生產的管理要求。

六、常見問題

1、變壓器溫度在線監測裝置的安裝需要停電嗎？

針對存量變壓器的改造，采用熱模擬算法的裝置安裝僅需在油箱測溫口加裝傳感器、在二次側安裝采集模塊，全程可帶電作業，無需變壓器停電；采用光纖光柵方案的裝置需要在變壓器生產階段內置傳感器，因此僅適合新建變壓器配套安裝。

2、繞組溫度監測數據的誤差符合什么標準要求？

正規廠商生產的裝置需要符合DL/T 1400-2015《油浸式變壓器測溫裝置技術要求》的規定，繞組溫度測量誤差不超過±2℃，油溫測量誤差不超過±1℃，同時需要通過EMC電磁兼容測試，適應變電站復雜的電磁環境。

3、變壓器熱故障檢測可以識別哪些類型的故障？

裝置可識別的熱故障包括繞組匝間短路、鐵芯多點接地、冷卻系統故障、接頭過熱等，結合歷史運行數據訓練的AI算法，可對不同故障類型進行分類研判，給運維人員提供處置參考。

4、負載監控功能如何保障變壓器的絕緣壽命？

裝置內置的絕緣壽命計算模型符合IEC 60076-7的相關要求，可根據實時的繞組熱點溫度、運行年限、絕緣油狀態等參數，計算當前負載下的絕緣壽命損耗速率，當壽命損耗速率超過設定閾值時自動下調負載上限，確保變壓器全生命周期的運行安全。

參考文獻

【1】 *電網有限公司. 2025年電力變壓器運行故障分析報告[R]. 北京：*電網有限公司，2025.

【2】 DL/T 572-2021 電力變壓器運行規程[S]. 北京：中國電力出版社，2021.

【3】 中國電力科學研究院. 2026年電力主設備在線監測市場發展白皮書[R]. 北京：中國電力科學研究院，2026.

【4】 IEC 60076-7:2018 電力變壓器 第7部分：油浸式電力變壓器負載導則[S]. 日內瓦：國際電工委員會，2018.